Prøveskydning af 18 punds kanon model 1757 i Oksbøl skydeterræn tirsdag den 29. august 2006.

Transkript

1 September 2006 Prøveskydning af 18 punds kanon model 1757 i Oksbøl skydeterræn tirsdag den 29. august Foto H.U. Hansen (HAS)

2 - 2 - Forord. Rapporten er udarbejdet af ingeniør Jørgen Svender, som på vegne af Hærens Artilleriskole var ansvarlig for den tekniske planlægning og gennemførelse af forsøgsskydningen. Rapporten har til formål: at fortælle om selve forsøget, at orientere om de måleresultater, der blev registreret, og ud fra disse resultater at dokumentere kanonens effektivitet. Eftertryk el. gengivelse af dele af rapporten må kun finde sted med forfatterens tilladelse og kun med angivelse af kilden. Varde den 29. september 2006 J. SVENDER

3 - 3 - Indholdsfortegnelse. Forord. 2 Tid og sted samt kanon data. 4 Ammunition. 4 Målinger. 5 Skydeprogram og måleresultater. 6 Analyse. 7 Billeder. 12 Tegning og data for kanonen 12 Ammunition 13 Kanonkuglen og tætningen 14 Fængrør og fænghul 15 Hastighedskurver (0,5 og 1,0 kg. krudt) 16 Rikochet 17 Hastighedskurver (1,5 og 2,0 kg. krudt) 18 Slutskud 19

4 Forud for den offentlige prøveskydning onsdag den 30. august blev der den 29. august 2006 i et samarbejde mellem Fonden for Nyborg Fæstning, Oksbøllejren og Hærens Artilleriskole foretaget en forsøgsskydning af en nyrenoveret 18 punds kanon model 1757, som til daglig er en del af de fæstningskanoner, der står opstillet på Nyborg Vold. Nogle af billederne er fra skydningen den 30. august Kanonen, der vejer 2570 kg., er fremstillet i Tjekkiet efter originale tegninger fra Tøjhusmuseet (se billede nr. 1 og 2). 3. Ammunition. Ladningen, der er skænket af kunstfyrværker Lars Barfod, var fremstillet på Hærens Krudtværk i Frederiksværk. Til forsøget blev anvendt ladningsstørrelser på 0,5, 1,0, 1,5 og 2,0 kg. Krudtet består af 75 % salpeter, 10 % svovl og 15 % trækul (se billede nr. 3 og 4). Kanonkuglen var en 134 mm kugle med en vægt på 9,9 kg. For at få maksimal udbytte af krudtgassen var kuglen af Luntefører Conny Pandura fra Saluteringslavet lagt ned i en tøjpose, hvor der i bunden først var anbragt halm og derefter hampereb. Under skudafgangen blev først halmen og derefter hamperebet presset ud til siden, hvorved der blev skabt en god tætning bag kanonkuglen. (se billede nr. 5). Fængrøret var et modificeret fængrør fra 1918 (se billede 6). Fængrøret placeres i fænghullet og aftrækkersnoren gøres fast i løkken på fængrøret, hvorefter lunteføren ved et rask træk i aftrækkersnoren antænder fængrøret, som derefter antænder ladningen.

5 Målinger. Kontinuerte hastighedsmålingerne blev foretaget med en doppler-radar af typen ED6200 med tilhørende Velocity Analyzer DR5000 fra fa. Terma. På grundlag af disse målinger er det muligt at bestemme kanonkuglens begyndelseshastighed og opbremsningskoefficient (C D - værdi) som funktion af kuglens aktuelle hastighed. Begyndelseshastigheden som funktion af ladningsvægten og C D - værdien danner grundlag for de efterfølgende analyser og konklusioner. (C D er en forkortelse for drag coefficient ). Måling af maksimaltrykket inde i kanonrøret blev foretaget med en crushergauge. En lille cylinder med tilhørende stempel mellem stemplet og bagvæggen af cylinderen placeres en lille kobberbrik. Før og efter skydningen måles længden af denne kobberbrik, forskellen i længden er et udtryk for det maksimale tryk, der har været i kanonrøret under skydningen. Kobber Brik Stempel

6 - 6 - Skydning Foto K. Glud (Artillerimuseet) 5. Skydeprogram og resultater fremgår af nedenstående tabel (I): Alle skud er skudt med en elevation på 7. Krudt Begyndelseshastighed Skudafstand Ordinat *) Nedslagshastighed [Kg] [meter/sekund] [meter] [meter] [meter/sekund] 0,5 148, , ,0 208, , ,5 293, , ,0 371, ,2 175 *) angiver kanonbanens maksimale højde over jorden. På billederne 7-11 ses de registrerede hastighedskurver, samt et foto af kanonkuglen, der slår snut hen over jorden. Ifølge specifikationerne fra den tjekkiske fabrik kunne kanonen tåle et maksimalt kammertryk på 2000 bar. Ved anvendelsen af 2 kg. krudt blev det maksimale tryk målt til under 500 bar.

7 - 7 - Hvor effektiv var denne kanon? 6. Analyse. I gamle dage var ladningsvægten ca. 1/3 af kanonkuglens vægt. Da kanonkuglen vejede 9.9 kg., ville der således skulle anvendes en ladningsvægt på ca. 3,75 kg. Da der under forsøgsskydningen kun blev anvendt ladningsvægte på mellem 0,5 og 2 kg., er det derfor nødvendigt at anvende lidt matematik for at finde ud af, hvad en ladningsvægt på 3,75 kg. vil give af begyndelseshastighedhed. m/s Gl. Kanon Begyndelseshastighed Ladningsvægt Kg y = 151 x + 67 Kurven ovenfor viser sammenhængen mellem ladningsvægt og begyndelseshastigheden. Ligningen y = 151 x + 67 viser også sammenhængen mellem ladningsvægt (x) og begyndelseshastighed (y). Indsættes den omtalte ladningsvægt på 3,75 kg. vil det resultere i en begyndelseshastighed på 633 m/s. (svarende til ca. 2150km/t). Man kan så stille sig selv det spørgsmål Kan vi nu tro på dette resultat 2150 km/t?

8 - 8 - Nedenfor er angivet en tilsvarende kurve og ligning, som igen viser sammenhængen mellem ladningsvægt og begyndelseshastighed denne gang gældende for en moderne kanon. (155 mm haubits). Moderne Kanon Begyndelseshastighed Ladningsvægt Y = 67x Kurven dækker kun intervallet fra 1,9 kg. til 3,4 kg. Den største ladning, som anvendes i denne kanon vejer 6,2 kg. Indsættes ladningsvægten (x) på 6,2 kg. i ligningen fås en begyndelseshastighed (y) på 584 m/s. Den rigtige begyndelseshastighed er opgivet til 568 m/s. Anvendes en 9,9 kg. kanonkugle og en ladningsvægt på 3,75 kg. i en 18 punds kanon model 1757, vil en fastsat begyndelseshastighed på 600 m/s være et meget godt gæt. For at kunne komme videre i analysen er det nødvendigt at få bestemt kanonkuglens opbremsnings-koefficient (C D -værdi) som funktion af kuglens aktuelle hastighed (se pkt. 4). Nedenstående kurve viser den anvendte kanonkugles C D -værdi. 1,2 1 CD-værdi 0,8 0,6 0,4 0, Hastighed Ifølge Handbook on Weaponry udgivet af Rheinmetal er der god overensstemmelse mellem den ved forsøget bestemte C D -kurve og den i bogen angivne kurve for en tilsvarende kanonkugle (sphere).

9 - 9 - Med kendskab til begyndelseshastigheden (600 m/s) og C D - værdien kan kanonkuglens skudbane og rækkevidde beregnes for forskellige elevationer. I nedenstående tabel (II) ses resultatet af denne beregning. Elevation Skudafstand Ordinat Raserende fra Nedslagshastighed [grader] [meter] [meter] [meter] [m/s] 0, , , , , , , *) , *) *) Ifølge Dansk Artilleri i Napoleonstiden udgivet af Tøjhusmuseet (1988) kunne en 18 punds kanon model 1757 med en ladningsvægt på 1/3 af kuglens vægt og elevation på 3 skyde meter. Ved 5 elevation blev skudafstanden forøget til meter. Større elevation anvendtes sjældent på grund af den større spredning, mindre gennemslagskraft og dermed ringere virkning. Sluttelig er der nedenfor vist sammenhængen mellem skudafstand og elevation. meter "Skydetabel" Skudafstand Elevation grader

10 For at kunne vurdere et direkte skydende våbens effekt anvendes begrebet raserende skudbane. Det betyder, at skudbanens maksimale ordinat er mindre end en fastsat størrelse f. eks. 2 meter. I tabel (II) på foregående side er der en kolonne benævnt Raserende fra. Dette kan bedst illustreres ved hjælp af de to nedenstående kurver, der viser skudbanen for kanonkuglen skudt med en elevation på 0,7 og på 1 (se næste side) ,7 graders elevation Ordinat Skudafstand Skudbane for 0,7 elevation. Det ses tydeligt, at skudbanen med en elevation på 0,7 har en maksimal ordinat på 2 m dette betyder, at skudbanen er raserende fra mundingen og til nedslaget. Og det betyder igen, at kuglen ud til en afstand på ca. 600 m vil kunne træffe alle mål, der er mindst 2 m. høje. Kanonmandskabet skulle således bare rette kanonen i siden for at kunne bekæmpe fjenden ud til en afstand på 600 meter.

11 grads elevation 5 4 Ordinat Skudafstand Skudbane for 1 elevation. Af kurven (1 elevation) ses tydeligt, at skudbanen først bliver raserende ca. 680 m efter mundingen og at maksimum ordinaten er ca. 4 m., hvilket betyder, at kanonkuglen det meste af tiden vil flyve hen over hovedet på fjenden. I tabel (II) ses endvidere, at lidt højere mål (2,8 m) kan nedkæmpes med en raserende skudbane ud til ca. 700 m. Skulle fjenden bekæmpes på større afstande, var det nødvendigt at uddanne kanonmandskabet bedre. Kanonkommandøren skulle således først bedømme afstanden ud til målet og derefter beslutte hvilken elevation, der skulle anvendes. Henset til de manglende observations- og kommunikationsmidler er det nok begrænset, hvilke muligheder artilleriet på den tid havde for at kunne bekæmpe mål på større afstande end de nævnte ca. 2 km. Svarende til en elevation på ca. 5.

12 Billede nr. 1 Del af konstruktionstegningen udfærdiget af Tøjhusmuseet. Billede nr. 2 Firmaets certifikat for fremstillingen og jernets kvalitet (SF400/GGG40).

13 Billede nr. 3 Låget på krudttønden. Billede nr. 4 Det anvendte granatkrudt.

14 Billede 5 Kanonkuglen og det færdige skud.

15 Billede nr. 6 Fængrøret med tilhørende æske. Billede nr. 6 Fænghullet.

16 Ladningsvægt 0,5 kg krudt *) Billede nr. 7 Hastighed som funktion af afstanden. *) angiver hastigheden efter at kuglen har slået snut på jorden. (se billede nr. 9) Ladningsvægt 1,0 kg krudt *) *) Billede nr. 8 Hastighed som funktion af afstanden. *) angiver hastigheden efter at kuglen to gange har slået snut på jorden. (se billede nr. 9)

17 Foto H.U. Hansen (HAS) Billede nr. 9 Kanonkuglen, der slår snut hen over jorden.

18 Ladningsvægt 1,5 kg krudt Billede nr. 10 Hastighed som funktion af afstanden. Ladningsvægt 2,0 kg krudt Billede nr. 11 Hastighed som funktion af afstanden.

19 Slut Foto H.U. Hansen (HAS)